RU140965U1

RU140965U1 - DEVICE OF AUTOMATED CARRYING OUT THE PROCESS OF RESTORATION OF BLADES OF POWER EQUIPMENT

Info

Publication number: RU140965U1
Application number: RU2013122516/02U
Authority: RU
Inventors: Лев Христофорович Балдаев; Николай Алексеевич Доброхотов; Игорь Руфимович Дубов; Динар Зуфарович Ишмухаметов; Владимир Ильич Коржнев; Олег Алексеевич Лобанов; Светлана Салаватовна Мухаметова; Николай Васильевич Силимянкин
Original assignee: Общество с ограниченной ответственностью "Технологические системы защитных покрытий"
Priority date: 2013-05-16
Filing date: 2013-05-16
Publication date: 2014-05-20

Abstract

Устройство для автоматизированного проведения процесса восстановления лопаток энергетического оборудования наплавкой, содержащее источник воздействия на изношенную поверхность лопаток для наращивания наплавленного слоя и механизм перемещения лопаток, отличающийся тем, что механизм перемещения лопаток состоит из электродвигателя, вращателя с опорами и зубчатого механизма, а источник воздействия установлен с возможностью продольного перемещения вдоль обрабатываемых лопаток, причем устройство снабжено пультом контроля и управления для синхронизации траектории движения источника воздействия с механизмом перемещения лопаток в одной из плоскостей.A device for automatically carrying out the process of restoration of blades of power equipment by surfacing, containing a source of influence on the worn surface of the blades to build up the deposited layer and a mechanism for moving the blades, characterized in that the mechanism for moving the blades consists of an electric motor, a rotator with supports and a gear mechanism, and the source of influence is installed with the possibility of longitudinal movement along the machined blades, and the device is equipped with a control panel eniya synchronization source trajectory movement mechanism for moving the impact with blades in one of the planes.

Description

Полезная модель относится к паротурбостроению и может быть использована для восстановления изношенных участков деталей энергетического оборудования до рабочего профиля за счет автоматизированного проведения процесса нанесения покрытия с применением источника воздействия, обеспечивающего наращивание слоя поверхности наплавкой.The utility model relates to steam turbine construction and can be used to restore worn-out areas of parts of power equipment to a working profile due to the automated coating process using a source of exposure, providing a build-up of the surface layer by surfacing.

Специфические разрушения деталей паровых турбин, возникающие под действием многократных ударов капель конденсата, принято называть эрозией.Specific destruction of parts of steam turbines that occur under the influence of multiple impacts of condensate droplets is commonly called erosion.

Наиболее интенсивной эрозии подвергаются входные кромки периферийных зон лопаток. При длительной работе турбины она может привести к износу периферийных зон на половину хорды и более. Эрозия входных кромок характерна для рабочих лопаток всех ступеней, работающих с влажным паром, однако наиболее интенсивно процессы износа протекают на рабочих лопатках последних ступеней.The input edges of the peripheral zones of the blades are subjected to the most intense erosion. With long-term operation of the turbine, it can lead to wear of peripheral zones by half a chord or more. Erosion of the input edges is characteristic of the working blades of all stages working with wet steam, however, the most intensive wear processes occur on the working blades of the last stages.

Кроме того в процессе эксплуатации лопатки подвергаются коррозии, которая приводит к ускоренным процессам наводороживания, что в свою очередь может привести к снижению усталостной прочности и, как следствие, разрушению.In addition, during operation, the blades undergo corrosion, which leads to accelerated hydrogenation processes, which in turn can lead to a decrease in fatigue strength and, as a consequence, destruction.

Помимо эрозионного износа лопаток паровых турбин под действием конденсированной влаги также имеет место износ под действием абразивных частичек, окалины, и других примесей, попадающих в рабочие области турбины, тем самым дополнительно способствуя выходу из строя основных элементов, либо их интенсивному изнашиванию с потерей рабочего профиля.In addition to the erosive wear of the blades of steam turbines under the action of condensed moisture, there is also wear under the influence of abrasive particles, scale, and other impurities falling into the working areas of the turbine, thereby further contributing to the failure of the main elements or their intensive wear with loss of the working profile.

Для восстановления рабочего профиля при ремонте, а также увеличения срока эксплуатации лопаток паровых турбин при их производстве, на основные участки лопаток наносят эрозионностойкие и коррозионностойкие покрытия. В отдельных случаях осуществляется лишь восстановлением геометрии лопаток до рабочего профиля.To restore the working profile during repair, as well as to increase the life of steam turbine blades during their production, erosion-resistant and corrosion-resistant coatings are applied to the main sections of the blades. In some cases, it is carried out only by restoring the geometry of the blades to the working profile.

Из уровня техники известен роботизированный технологический комплекс для нанесения упрочняющих покрытий (RU 2330750 С2, МПК В23Р 6\00, опубликовано 10.08.2008) в котором представлено автоматизированное устройство для восстановления наплавкой лопаток энергетического оборудования, которое содержит источник наплавки слоя на изношенную поверхность лопатки и механизм перемещения лопаток.The prior art robotic technological complex for applying hardening coatings (RU 2330750 C2, IPC В23Р 6 \ 00, published on 08/10/2008) which presents an automated device for restoring surfaced blades of power equipment, which contains a source of surfacing of the layer on the worn surface of the blade and the mechanism moving blades.

Ближайший аналог обладает рядом недостатков таких, как: возможность проведения процесса упрочнения поверхности деталей, предполагающая лишь финишную, либо одну из промежуточных операций на новых деталях или отремонтированных, кроме того получаемое покрытие имеет высокое значение пористости, а также сквозные поры, при этом попадание влаги может привести к возникновению процессов электрохимической коррозии, с другой стороны адгезия формируемых покрытий не превышает 60 МПа, что в условиях работы деталей энергетических установок, например рабочих лопаток, недостаточно, так как покрытие с такими свойствами обладает пониженной эрозионной стойкостью.The closest analogue has a number of drawbacks such as: the possibility of carrying out the process of hardening the surface of parts, which involves only finishing, or one of the intermediate operations on new parts or repaired, in addition, the resulting coating has a high porosity value, as well as through pores, while moisture can lead to the occurrence of processes of electrochemical corrosion, on the other hand, the adhesion of the formed coatings does not exceed 60 MPa, which under the conditions of operation of parts of power plants, for example p working blades is not enough, since a coating with such properties has a reduced erosion resistance.

Таким образом, задачей, на решение которой направлено заявленное устройство, является автоматизированного процесса восстановления изношенных деталей энергетического оборудования в минимальные сроки с обеспечением высокого качества проводимых работ.Thus, the task to which the claimed device is directed is the automated process of restoring worn-out parts of power equipment in the shortest possible time, ensuring the high quality of the work performed.

Желаемый технический результат заключается в сокращении сроков ремонтно-восстановительных работ, а также обеспечения высокого качества наплавленных покрытий.The desired technical result is to reduce the time for repair and restoration work, as well as ensuring high quality deposited coatings.

Желаемый технический результат достигается тем, что автоматизированное устройство для проведения процесса восстановления наплавкой лопаток энергетического оборудования содержит источник наплавки слоя на изношенную поверхность и механизм перемещения лопаток, отличающееся тем, что оно снабжено роботизированным комплексом с системой его продольного перемещения вдоль обрабатываемой лопатки и пультом контроля и управления, а механизм перемещения лопаток состоит из электродвигателя, вращателя с опорами и зубчатого механизма, при этом источник наплавки слоя закреплен на роботизированном комплексе.The desired technical result is achieved in that the automated device for carrying out the restoration process by surfacing the blades of power equipment contains a source of surfacing of the layer on a worn surface and a mechanism for moving the blades, characterized in that it is equipped with a robotic complex with a system for its longitudinal movement along the blade being machined and a control and control panel and the mechanism for moving the blades consists of an electric motor, a rotator with supports and a gear mechanism, while the source of deposition of the layer is fixed on the robotic complex.

На рис.1 изображено устройство автоматизированного процесса восстановления лопаток энергетического оборудования, гдеFigure 1 shows the device of the automated process for the restoration of the blades of power equipment, where

1 - система продольного перемещения роботизированного комплекса;1 - a system of longitudinal movement of a robotic complex;

2 - роботизированный комплекс;2 - robotic complex;

3 - источник воздействия (лазер, плазматрон и др.)3 - source of exposure (laser, plasmatron, etc.)

4 - электродвигатель;4 - electric motor;

5 - зубчатая передача;5 - gear transmission;

6 - опоры вращателя;6 - support rotator;

7 - пульт контроля и управления;7 - control and management panel;

8 - обрабатываемая деталь.8 - workpiece.

Автоматизированное устройство для проведения процесса восстановления лопаток энергетического оборудования содержит систему продольного перемещения 1 (вдоль обрабатываемой детали) роботизированного комплекса 2, роботизированный комплекс 2 с закрепленным на нем источником воздействия 3, обеспечивающим наращивание слоя поверхности наплавкой, механизм перемещения детали, состоящий из электродвигателя 4 и совмещенный с самой деталью через зубчатый механизм 5, опор вращателя 6, пульт контроля и управления 7.An automated device for carrying out the process of restoration of blades of power equipment comprises a system of longitudinal movement 1 (along the workpiece) of a robotic complex 2, a robotic complex 2 with a source of influence 3 fixed on it, providing a build-up of a surface layer by surfacing, a mechanism for moving the part, consisting of an electric motor 4 and combined with the part itself through a gear mechanism 5, rotator bearings 6, a control and control panel 7.

Автоматизация процесса восстановления осуществляется за счет применения промышленного роботизированного комплекса с установленным на него источником воздействия, траектория движения которого синхронизируется с перемещением ремонтируемой детали в одной из плоскостей, что достигается за счет программного обеспечения пульта контроля и управления, имеющего возможность соединения дополнительными устройствами через контроллер. В качестве роботизированного комплекса могут быть применены устройства фирм Kuka, Fanuc, и другие, имеющие возможность на программном уровне соединение с внешними устройствами. В качестве устанавливаемого источника воздействия на изношенную поверхность может быть лазерное излучение, плазменный разряд, и другие устройства, позволяющие обеспечить наращивание слоя поверхности наплавкой.Automation of the recovery process is carried out through the use of an industrial robotic complex with a source of influence installed on it, the trajectory of which is synchronized with the movement of the part being repaired in one of the planes, which is achieved through the software of the control and control panel, which can be connected by additional devices through the controller. As a robotic complex, devices from Kuka, Fanuc, and others that can connect to external devices at the software level can be used. As an installed source of influence on a worn surface, there can be laser radiation, plasma discharge, and other devices that make it possible to build up a surface layer by surfacing.

В качестве примера реализации ремонтной технологии можно привести процесс восстановления гребешков рабочих дисков паровой турбины из стали с мартенситным характером упрочнения, типа 20X13. Процесс наплавки осуществлялся при вращении ротора с рабочими дисками. После завершения восстановления одного рабочего диска осуществляется перемещение источника лазерного излучения вдоль оси ротора к следующей ступени, и затем процесс наплавки начинается заново. Проведение процесса наплавки по проведенной схеме позволило значительно сократить длительность ремонтных работ при обеспечении высоких эксплуатационных свойств наносимого покрытия.As an example of the implementation of repair technology, one can cite the process of restoring the scallops of the working disks of a steam turbine from steel with a martensitic character of hardening, type 20X13. The deposition process was carried out during the rotation of the rotor with working disks. After the restoration of one working disk is completed, the laser radiation source is moved along the axis of the rotor to the next stage, and then the surfacing process starts anew. Carrying out the deposition process according to the scheme made it possible to significantly reduce the duration of repair work while ensuring high operational properties of the applied coating.

Claims

A device for automatically carrying out the process of restoration of blades of power equipment by surfacing, containing a source of influence on the worn surface of the blades to build up the deposited layer and a mechanism for moving the blades, characterized in that the mechanism for moving the blades consists of an electric motor, a rotator with supports and a gear mechanism, and the source of influence is installed with the possibility of longitudinal movement along the machined blades, and the device is equipped with a control panel and controlled I for synchronization source trajectory movement feedback with the mechanism for moving the blades in one of the planes.